第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术

（2）根据流量和渠床土质条件确定纵坡；
（3）设计各渠道标准横断面图；
（4）确定各渠段弯道的最小曲率半径；
（5）计算渠系建筑物的水头损失，初定干渠纵断面图 .
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第二节 灌溉渠系系统的规划布置
4）定线测量和技术设计；
定线测量：实地上测出渠道中心线，按中 心线桩号测绘纵横断面图，做相关水文地 质勘查。
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第二节 灌溉渠系系统的规划布 置
灌溉系统 组成
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第二节 灌溉渠系系统的规划布 置
灌溉系统组成
取水枢纽、各级输、配水渠道，各级排泄 水沟渠、灌区或圩区内部的蓄水工程、各 种田间工程、渠系建筑物等。
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第二节 灌溉渠系系统的规划布 置
2、渠道特点:
（1）位置较高、渠道弯曲、深挖方、高填方多、渠系 建筑物多，地形条件复杂。
（2）渠道流经高填方区、风化严重的岩石地带，渗漏 较为严重；
（3）暴雨致使渠道淤积、坍塌决口，影响村庄安全；
（4）小塘堰和涝坝可以拦蓄当地地面径流、引蓄河流 径流
第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第二节 灌溉渠系系统的规划布置
影响渠道设计流量的因素有以下几个方面 ： 灌区的灌溉面积； 作物组成（作物需水量）； 作物灌溉制度（灌溉定额、灌水定额）； 渠道灌溉工作制度（轮灌、续灌）；
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第二节 灌溉渠系系统的规划布置
第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第三节 节水灌溉工程技术
膜料防渗：
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第三节 节水灌溉工程技术
混凝土防渗
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第三节 节水灌溉工程技术
•早期强度及抗冻性较差。
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第三节 节水灌溉工程技术
2、水泥土防渗对原料的质量要求
黏粒含量：8%~10%,不足时掺入粘土； 砂粒含量：50%~80%，不足时掺入砂、砾石; 有机质含量不超过2%； 水溶盐含量不超过2.5%； pH值在4~10范围内。
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第二节 灌溉渠系系统的规划布置
1、干渠沿等高线布置
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第二节 灌溉渠系系统的规划布置
1、干渠沿等高线布置
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第二节 灌溉渠系系统的规划布置
2、干渠沿分水岭布置： 干渠渠线主要沿岗脊线布置，走向大致垂 直于等高线，比降视地面坡度而定。
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第二节 灌溉渠系系统的规划布 置
一、灌区类型及灌排系统典型的布置形式
灌区类型：山区、丘陵区灌区；平原灌区 、圩垸型灌区。
山区、丘陵区灌区的布置形式为例：
1、地形特点：岗冲交错、地形复杂。 2、渠道特点:位置较高、渠道弯曲、深挖方、高 填方多、渠系建筑物多，地形条件复杂。
1、无坝引水 （1）渠首的位置； （2）枢纽组成。 2、有坝引水 3、水库取水 4、抽水取水
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第一节 灌溉水源、取水方式
二、灌溉取水方式：
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第一节 灌溉水源、取水方式
二、灌溉取水方式：
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第一节 灌溉水源、取水方式
1、设计流量确定 1）长系列法 方法：
首先，计算历年渠首河流的年来水过程 线和已定灌区的灌溉用水过程线；
其次，逐年比较这两个过程线，统计出
河流来水满足灌溉用水的保证年数。
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第一节 灌溉水源、取水方式
适宜条件：浅丘岗地的灌区左右两边，干 渠上端盘山开渠，下端沿地面脊线布置。
特点：干渠与天然河谷交叉较少，工程量 较省，但因岗脊线比降较大，衔接建筑物 较多，天然沟溪或河流作为排水沟道。
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第二节 灌溉渠系系统的规划布置
2、干渠沿分水岭布置：
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第二节 灌溉渠系系统的规划布置
2）渠道横断面设计
要求：足够的输水能力、边坡稳定、工程量小。
（1）渠道渠道断面形状（矩形、梯形、复式断面等） ； （2）渠道的水力计算（明渠均匀流计算公式）。 （3）渠道边坡系数； （4）渠道水力最佳断面； （5）渠道不冲、不於流速。
技术设计：包括渠道和建筑物的技术设计
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第二节 灌溉渠系系统的规划布置
三、灌溉渠系设计 1、灌溉渠系设计流量的计算 设计流量就是在灌溉时渠道需要通过的最 大流量。是设计渠道断面和渠系建筑物的 主要依据。
Q净=q净w Q设= Q毛= Q净+ Q损
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第一节 灌溉水源、取水方式
2、灌溉水源的水质、水位和水量 （1）对水质的要求：
主要指河流所含泥沙、盐类及其 他有害物质的特性和数量以及水源的 温度等。
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第一节 灌溉水源、取水方式
1、泥沙的数量和组成：
≦ 0.005mm的泥沙； 0.005~0.1mm的泥沙； 0.1~0.15mm的泥沙；
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第三节 节水灌溉工程技术
一、渠道防渗技术
渠道的水量损失的主要方面：水面蒸 发、跑漏损失、渠道渗漏。
渠道防渗工程技术通常采用：土料防
渗、水泥土防渗、砌石防渗、膜料防渗
、混凝土、沥青混凝土防渗和暗渠防
渗。
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第三节 节水灌溉工程技术
2、盐类
有害盐类和无害盐类（提高土壤溶液 浓度和渗透压力）；
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第一节 灌溉水源、取水方式
（2）水位和水量：
水位：保证灌区所需要的控制高程； 水量：满足不同用水时期的需要。
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第一节 灌溉水源、取水方式
二、灌溉取水方式：
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第二节 灌溉渠系系统的规划布置
2、渠线选线步骤： 1）初步勘察； “纸上谈兵”，选定渠线大体位置，定出 几条渠道比较线，做初步查勘。
工作：测出干渠上的主要控制点的相对位置和高程，
大致确定分水口的位置及支渠方向，选1~2条线路
作为复勘的依据。
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第六章农业灌溉工程与 灌溉节水技术
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2020/11/27
第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第一节 灌溉水源、取水方式
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第一节 灌溉水源、取水方式
一、灌溉工程的水源 1、灌溉水源 （1）河川径流； （2）当地地面径流； （3）地下水； （4）城市污水； （5）海水。
1）渠道纵断面设计
工作：根据渠道中心线的高程，用折线连
接成地面线，确定渠底线和渠顶线，与障 碍相交处为渠系建筑物的位置。
（1）灌溉渠道的水位H进推算；
（2）渠道纵断面图的绘制。（地面高程线、
设计水位线、最低水位线、渠底、渠顶高程线、分水
口位置、建筑物位置及水头损失）
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第一节 灌溉水源、取水方式
三、引水灌溉工程的水利计算
（一）灌溉设计标准
灌溉工程的水利计算是灌区规划设计工作 的主要组成部分，通过计算可以了解灌区 天然来水情况和灌区需水要求之间的矛盾 。并确定协调处理这些矛盾的工程措施和 规模等，在此之前需要研究确定灌区的灌 溉工程设计标准。
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第三节 节水灌溉工程技术
衬砌防渗
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第三节 节水灌溉工程技术
衬砌防渗
按材料和衬砌方法：干砌卵石、干砌 块石、浆砌料石、浆砌块石、浆砌石 板等
按结构形式分为：护面式和挡土墙式 。
衬砌防渗优缺点、材料要求、……
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三、灌溉渠系设计
2、灌溉渠道纵横断面设计
设计流量：进行水力计算、确定渠道过水 断面的主要依据。
最小流量：校核对下级渠道的水位控制条 件，判断当上级渠道输送最小流量时，下 级渠道能否引足相应的最小流量。
加大流量：确定渠道断面水深和渠顶高程 的依据
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第二节 灌溉渠系系统的规划布置
土料防渗
粘性土、黏沙 混合土、灰土 、三合土、四 合土等材料的 防渗措施。高 中低液限土体 。
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第三节 节水灌溉工程技术
水泥土防渗
1、优缺点： ： •主要依靠水泥与涂料的粘结与硬化，强度类似砼； •分为干硬性和塑性； •材料来源丰富，造价低、施工方便，防渗性较土料 防渗渠道好；
第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第二节 灌溉渠系系统的规划布置
2、干渠沿分水岭布置：
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第二节 灌溉渠系系统的规划布置
二、灌排系统的布置原则与选线步骤： 1、骨干渠系布置原则： 1）自流灌溉与自留排水； 2）干、支渠的规划必须与排水系统统一规划布置； 3）工程量和工程费用最小——穿行或绕行。 4）行政区划与土地利用相结合； 5）输水工程与田间工程相结合、相配套使用； 6）综合利用水资源。
第一节 灌溉水源、取水方式
（1）灌溉设计保证率 定义：指灌区用水量在多年期间能够得到 用水充分满足的几率。 一般指正常供水或供水不被破坏的百分数 。 P=(m/(1+n))100%
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第一节 灌溉水源、取水方式
（2）抗旱天数 定义：指灌溉设施在无降雨的情况下能满 足作物蓄水要求的天数。
它反映了灌溉设施的抗旱能力，也是灌 溉设计标准之一，
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第一节 灌溉水源、取水方式
（二）有坝引水枢纽水文水利计算
内容：在已给灌区面积的情况下确定设
计引水流量、拦河坝高度、拦河坝上 游防护设施、进水闸尺寸等。
常用的方法有：长系列法和设计代表年法
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第二节 灌溉渠系系统的规划布置
主要的两种形式：
1、干渠沿等高线布置：
适宜条件：位于分水岭和河谷之间，呈狭 长地形，地面等高线大致与河流方向平行 。
特点：干渠渠线较长，控制面积较大、渠
底比降较缓，集中落差发电。
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
2）设计代表年法 方法：
首先，选择设计代表年；
其次，对设计代表年中的每一年，进
行水量平衡和分析。
第三，选择设计代表年中实际引水流量
最大的年份，作为设计代表年，并以该最 大引水量作为设计流量。
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第一节 灌溉水源、取水方式
2、拦河坝高度的确定 其高度满足三个要求： （1）应满足灌溉所需要的引水高程； （2）在满足引水要求的前提下，淹没损失 最小； （3）适当考虑综合利用的要求。
第二节 灌溉渠系系统的规划布置
3）初测和纸上定线；
初测：在复勘所确定的渠线两侧200m的狭 长地带，测定导线并尽可能接近渠道中线 ，同时记录相关信息。
纸上定线：图纸上确定渠道中心线的平面 位置和纵断面。
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第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第二节 灌溉渠系系统的规划布置
工作：
（1）计算干渠平均纵坡，以便确定个渠段的纵坡和控 制范围；
第二节 灌溉渠系系统的规划布置
（3）渠道纵断面的水位衔接 •不同渠段见得水位衔接（改变渠道水深和底宽、渐变 段的长度）； •建筑物前后的水位衔接（局部水头损失和沿程水头损 失）； •上下级渠道间的水位衔接（水位落差,分水闸上游水 位的提高采用两种方式：抬高渠首水位，不变坡道比 降，不变渠首水位，减缓上级渠道比降）。
第六章农业灌溉工程与灌溉节水技术
第二节 灌溉渠系系统的规划布置
2）复勘； 包括干渠复勘和主要支渠的初勘。
工作：在比降很小的渠道上用视距测量和水准测量把 各控制点的相对位置和高程测出。支渠的初勘只查勘 与干渠较难衔接的一段。
目的：确定渠系的大致布置方案。
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